Retrofit Götterflug: Bei Tempo 50 geht es rund

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Damit das Vergnügen im beliebten Flugkarussell sicher bleibt, hat der Freizeitpark Belantis Pilz mit dem Retrofit der automatisierten Anlage beauftragt. Teil der Lösung ist ein Funksystem von R3 Solutions.

Ruhig durch die Luft gleiten oder lieber mit sensationellen Loopings für Nervenkitzel sorgen? Im Leipziger Familienfreizeitpark Belantis haben das die Fahrgäste des „Götterflugs“ selbst in der Hand – im wahrsten Sinne. Für ihr Flugerlebnis im sogenannten Flugkarussell steuern sie ihre an den Sitzen angebrachten Flügel in Eigenregie, während sie gleichzeitig mit frei baumelnden Füßen in spektakulärer Höhe 25 Meter über dem sicheren Boden kreisen. Selbstredend, dass hierbei eine maximale Sicherheit quasi immer „mitfliegen“ muss. Hierfür setzt Belantis auf eine komplette Automatisierungslösung aus Automatisierungstechnik von Pilz in Verbindung mit der Echoring-Technologie von R3 Solutions.

Der Götterflug erinnert ein wenig an eine Mischung aus Kettenkarussell und Freifallturm: Hat man in einer der paarweise angeordneten sechzehn Gondeln Platz genommen und die Bügel der Schalensitze geschlossen, setzt sich der Turm in Bewegung, während er gleichzeitig teleskopartig in die Höhe fährt.

Ein Kettenzug zieht den Kranz mit acht Auslegern, an jedem Ende jeweils zwei Gondeln, am Turm empor. Hat der Kranz seine endgültige Höhe erreicht, kippen die Ausleger um 90 Grad nach außen: Jetzt stehen die Sitze nicht mehr parallel, sondern vertikal übereinander. Die gleichförmige, etwa 50 km/h schnelle Drehbewegung lässt die Gondeln um ca. 30 Grad ausschwingen.

Es hängt vom Mut des jeweiligen Passagiers ab, wie die nun folgende Luftfahrt verläuft: Wer es eher beschaulich mag, kann seine Runden wie in einem gewöhnlichen Kettenkarussell drehen und dabei die Aussicht genießen. Wer lieber eine wilde Fahrt erleben möchte, kann das selber steuern: Beidseits der Sitze sind kleine Stummelflügel angebracht, die der Fluggast mit Griffen nach vorne und hinten verstellen kann. Damit kann jeder seinen Flug nach eigenem Gusto und Geschick gestalten.

Retrofit-Konzept fürs automatisierte Flugkarussell

Um die seit Jahren beliebte Belantis-Attraktion in punkto Flugerlebnis und Sicherheit für die Fahrgäste auf den neuesten Stand zu bringen, hatte sich der Freizeitpark entschieden, die bestehende Automatisierungslösung inklusive Funkstrecke zu erneuern. Ziel: eine Modernisierung, sprich ein Retrofit, das gleichzeitig eine hohe Verfügbarkeit sicherstellen soll. Zudem sollte eine einfache Visualisierungslösung für eine komfortable Bedienung der Anlage sorgen. Weitere, zentrale Anforderung seitens des Betreibers Belantis war es, eine kostengünstige und schnell umsetzbare Retrofitlösung zu finden. Die Fahrgäste sollten nur möglichst kurz auf die Attraktion verzichten müssen.

Das Retrofit für den Götterflug – die komplette Systemintegration von der Hardwareplanung über die Visualisierung bis hin zur Inbetriebnahme – übernahm der Automatisierer Pilz. Das Retrofit-Konzept ersetzte die bisherige „alte“ Pilz Lösung rund um die Sicherheitssteuerung PSS 3000 plus aller bestehenden Funktionen durch das Automatisierungssystem PSS 4000 – im Verbund mit dem dezentralen E/A-System PSS Universal. Die bestehende Programmierung wurde im Rahmen der TÜV-Vorgaben wiederhergestellt und eine sichere Funkstrecke – zwischen Turm und Basis bzw. Auslegern und Schaltschrank – mit neuen Komponenten realisiert. Dabei sollten die hohen Kommunikationsanforderungen, d. h. räumlich variable Kommunikationsstrecken in funktional sicherer Applikation, berücksichtigt werden.

Sicherheit für das unbeschwertes Flugerlebnis

Um aber die hohen Kommunikationsanforderungen dieser Anwendung optimal umsetzen zu können, holte Pilz den Berliner Spezialisten für kabellose Datenübertragung R3 Solutions ins Boot: Dessen selbstentwickelte Wireless-Technologie Echoring gewährleistet eine sichere Funkübertragung der Daten aus dem Echtzeit-Ethernet Safetynet P von Pilz.

Beim Götterflug übernimmt die SPS-Steuerung PSS Universal PLC des Automatisierungssystems PSS 4000 die Gesamtsteuerung des Flugkarussells – vom Schließen und Zuhalten der Sitzbügel, der Drehung des Turms bis hin zur Endlagenüberwachung der Ausleger. Zusätzlich sorgen codierte Sicherheitsschalter PSEN Code für die Überwachung der Ausleger bei der Rückkehr zur Ausgangsposition bzw. Grundstellung.

Drückt das Bedienpersonal des Götterfluges im Leitstand die Start-Tasten, setzt dies einen definierten und hochgradig automatisierten Bewegungsablauf in Gang. Wo jedoch programmierbare Software sämtliche Antriebe und Bewegungen steuert, muss im Hintergrund eine intelligente Sicherheitssteuerung darüber wachen, dass die vorgegebenen Bewegungen, Geschwindigkeiten und Zustände eingehalten werden und die beschleunigten Flugobjekte ihre Bahn halten. PSS 4000 managt im zentralen Schaltschrank des Götterflugs alle steuerungstechnischen Aufgaben: Über die Überwachung sämtlicher Sensoren und dem daraus resultierenden Verhalten der Aktoren hinaus stellt das Automatisierungssystem dem Bedien- und Visualisierungsterminal aus der Serie PMI Visu v8, auch von Pilz, permanent Informationen mittels OPC-UA-Technik zur Verfügung.

PSS 4000 entgeht weder eine sicherheitsrelevante Bewegung noch ein sicherheitsrelevanter Zustand am Götterflug. Dies beginnt gleich mit dem Start: Die Hubbewegung darf eine bestimmte Geschwindigkeit nicht übersteigen; die Gondeln dürfen erst in ihren vertikalen Flugzustand kippen, wenn sich die Ausleger in ihrer definierten Endlage befinden. Wie stark ist die Dehnung der Zugketten beim Hochfahren des Turmes? Bleibt dessen Drehgeschwindigkeit unter dem maximal zulässigen Wert? Liegt der Hydraulikdruck zwischen dem definierten Minimal- und Maximalwert? Diese und noch weit mehr Sicherheitsabfragen begleiten die gesamte Flugphase und vollziehen sich in Sekundenbruchteilen. Von alledem merkt der Fluggast freilich nichts.

Sichere Fahrt mit einer Datenübertragung per Funk

Doch was passiert, wenn das Automatisierungssystem PSS 4000, wo auch immer im Ablauf, eine sicherheitsrelevante Abweichung von der Norm erkennt? In diesem Fall fährt es die Anlage sofort in einen sicheren Zustand. Für einen manuellen Stopp des Fluggerätes sind an entsprechender Stelle Not-Aus-Taster installiert.

Das Besondere am Götterflug: Zum sicheren Austausch von Signalen zwischen den am drehenden Turm angebrachten Auslegern und der programmierbaren Steuerung PSS Universal PLC im Automatisierungssystem ist mit Echoring ein echtzeitfähiges zuverlässiges Funksystem von R3 Solutions im Einsatz, das in Kombination mit dem Echtzeit-Ethernet Safetynet P die sichere Datenübertragung in beide Richtungen gewährleistet. Über das Echtzeit Ethernet-Protokoll Safetynet P werden dabei alle Failsafe- und Standard-Daten eingesammelt und sicher übertragen. Echoring gewährleistet, dass die notwendige Funkübertragung zwischen Turm und Auslegern reibungslos funktioniert.

Echoring ist für die Endgeräte an sich transparent und verhält sich weitgehend wie eine herkömmliche Kabellösung – nur ohne Kabel. So können unterschiedliche, auch sicherheitsrelevante Anwendungen, drahtlos umgesetzt werden wie in der Safetynet P-Anwendung des Leipziger Götterflugs. Die drahtlose Lösung hat gegenüber konventionellen, am Drehkreuz angebrachten und verschleißbehafteten Schleifsystemen, überzeugende infrastrukturelle Vorteile: Distanz und Einbauort bleiben flexibel.

Metallgehäuse schützen Ethernet Bridge gegen Sonnenhitze

Eine für Echoring neue Herausforderung war, die auftretenden Temperaturen zu meistern. Zwar sind die Echoring-Geräte von R3 bereits IP65-spezifiziert, die direkte Sonneneinstrahlung im Freizeitpark kann jedoch zu sehr hohen Temperaturen führen. Im Einsatz beim Götterflug stecken die Echoring Ethernet Bridges deswegen in speziellen Metallgehäusen, die nicht nur die Geräte schützen, sondern gleichzeitig als passive Kühlung dienen. Die Antennen werden nach außen geführt.

Auch beim Thema Visualisierung spielte Robustheit eine Rolle: Für diese und die Diagnose der Anlage ist das Bedien- und Visualisierungssystem PMI von Pilz zuständig, das insbesondere durch seine Robustheit für diese Applikation geeignet ist. Zum Lösungspaket gehören schließlich noch die berührungslos wirkenden, codierten Sicherheitsschalter PSEN Code von Pilz. Sie sorgen für die sichere Positionserfassung der Ausleger am Drehkranz.

Die Umbaumaßnahmen liefen für die Parkbesucher unmerklich hinter den Kulissen ab: Trotz Retrofitmaßnahmen gab es praktisch keine großen Einschränkungen des Betriebs. Denn die Migration der Komponenten stellte TÜV-seitig keine wesentliche Veränderung dar, und die Programmierung der jetzt aktuellen Steuerung ließ sich sofort durchführen.

Ein neuer Prozess zum Erreichen der Konformität war somit nicht notwendig, die bereits bestehende CE-Kennzeichnung behielt ihre Gültigkeit. „Wir sind außerordentlich zufrieden, dass es kaum Einschränkungen für unsere Besucher gab und dass die Anlage weiterhin sicher und zuverlässig läuft“, freut sich auch Michael Heese, Leiter Technik bei Belantis. (pf)

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